采用高溫黑體式光纖溫度計(jì)在線檢測感應(yīng)加熱真空爐液相溫場的可行性

 采用高溫黑體式光纖溫度計(jì)在線檢測感應(yīng)加熱真空爐液相溫場的可行性

　本文以新型高溫黑體式光纖溫度傳感器的開發(fā)應(yīng)用為基礎(chǔ),闡述了光纖溫度傳感器的測溫原理及制作,提出了采用高溫黑體式光纖溫度計(jì)在線檢測感應(yīng)加熱真空爐液相溫場的方法,并對其方法進(jìn)行了分析、說明。

　航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)研制過程中,壓氣機(jī)及渦淪葉片的精密鑄造工藝是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)的主要加工設(shè)備有中頻真空熔化爐等。熔化材料一般為特種合金,熔鑄溫度通常為1300~1600℃。中頻真空熔化爐屬感應(yīng)式加熱爐,其特點(diǎn)是:溫度升降極快,溫度參數(shù)的測量與控制非常困難。航空葉片精密鑄造過程中合金鑄錠溶化后的液相溫場穩(wěn)定性不高,導(dǎo)致澆鑄的航空葉片毛坯在凝固、結(jié)晶、成型的過程中質(zhì)量不穩(wěn)。為了提高航空葉片精密鑄造加工的質(zhì)量,需對感應(yīng)加熱真空熔化爐進(jìn)行液相溫場的在線檢測,以達(dá)到更準(zhǔn)確地控制真空熔化爐的加熱和恒溫時(shí)間;更好地控制精密鑄造工藝過程中的溫度參數(shù)的目的。

　采用高溫黑體光纖溫度傳感器對真空熔鑄爐高溫合金液相溫場進(jìn)行檢測。首先,在真空爐內(nèi),傳感器是以光信號的形式進(jìn)行傳輸,因此感應(yīng)加熱的電磁場不會對傳感器形成干擾;其次,光纖傳感器的直徑都很細(xì),在1mm以內(nèi),因此能很快與被測介質(zhì)達(dá)到平衡,具有極快的動態(tài)響應(yīng)特性;其三,藍(lán)寶石光纖高溫計(jì)熱穩(wěn)定性好,強(qiáng)度高,本質(zhì)絕緣,耐腐蝕,熔點(diǎn)可達(dá)2045℃,短時(shí)間插入高溫合金熔融的液體中不會融化而影響合金的成分。

　總之,采用高溫黑體式光纖溫度計(jì)在線檢測感應(yīng)加熱真空爐液相溫場的方法在理論上是可行的。通過探討完善后,可以有針對性的開發(fā)設(shè)計(jì)專用的在線檢測系統(tǒng),并在實(shí)踐中不斷的改進(jìn),使其滿足不同高溫合金熔鑄時(shí)液相溫場的檢測要求。